Caratterizzazione dei complessi del Cu(II) con il frammento peptidico corrispondente ai residui 60-114 del prione umano.

Le malattie da prioni rappresentano una classe di patologie neurodegenerative caratterizzate dalla conversione del prione umano (PrPC) in una isoforma patologica (PrPSc).1 Le due isoforme sono caratterizzate dalla stessa sequenza amminoacidica, ma differente struttura terziaria. Nonostante la funzione fisiologica del prione non è esattamente nota, diverse evidenze sperimentali suggeriscono che il PrPC sia una metallo-proteina legata al rame.2 Diversi studi hanno identificato sei siti di legame lungo il segmento flessibile presente nella parte N-terminale del PrP, in corrispondenza dei residui istidinici presenti all'interno delle quattro sequenze ripetitive ottameriche (PHGGGWGQ) e al di fuori di questo dominio (His96 e l'His111). La maggior parte degli studi finalizzati alla caratterizzazione dell'intorno di coordinazione del metallo in corrispondenza di questi siti di legame, è stata eseguita su frammenti peptidici corrispondenti al dominio degli octarepeat o al dominio esterno trascurando lo studio di frammenti peptidici contenenti entrambi i domini. A tal proposito, sono stati recentemente sintetizzati dei frammenti peptidici che hanno permesso di studiare la speciazione, l'affinità e i dettagli di legame dei complessi del Cu(II) con i siti di legame presenti all'interno ed all'esterno del dominio degli octarepeat.3 Lo studio sistematico di questi sistemi ha rappresentato un requisito fondamentale al fine di ottenere una completa caratterizzazione termodinamica e strutturale dei complessi del Cu(II) all'interno del dominio N-terminale della proteina prionica. Con l'obbiettivo quindi di stabilire definitivamente le proprietà di coordinazione della regione N-terminale, nel presente lavoro è stato sintetizzato il frammento peptidico corrispondente ai residui 60-114 del prione umano. Il peptide è stato inoltre coniugato con una molecola di polietilenglicole al fine di aumentare la sua solubilità in solventi acquosi. Le proprietà di coordinazione del peptide sono state investigate mediante tecniche UV-Vis, dicroismo circolare (CD) e spettrometria di massa (ESI-MS). I dati sono stati inoltre confrontati con quelli ottenuti dai precedenti frammenti peptidici studiati. Questo studio comparativo ha evidenziato la formazione di specie complesse macrochelate, caratterizzate dalla coordinazione del Cu(II) mediante gli azoti imidazolici dei residui istidinici, a valori di pH fisiologici e concentrazioni di rame substechiometriche. Aumentando il rapporto metallo/legante, prevalgono le specie complesse caratterizzate dalla deprotonazione e partecipazione delle funzioni ammidiche nell'intorno di coordinazione del metallo. Questo intorno di coordinazione prevale, a pH basici, anche a livelli substechiometrici di Cu(II) ed è localizzato in corrispondenza dei siti di legame His96 e His111.